一种新型金刚石衬底结构、切割工艺及其用途制造技术

本发明专利技术公开了一种新型金刚石衬底结构，包括单晶金刚石衬底块，单晶金刚石衬底块的生长面上开设有燕尾槽，燕尾槽为长条形槽，其由生长面的一端延伸至其相对的另一端，并贯穿所述生长面；燕尾槽的纵截面为梯形，且梯形的上底位于生长面上；具有这种结构的金刚石衬底，在采用横向外延生长金刚石的过程中，可以有效降低外延金刚石的位错密度，减少外延生长金刚石的内部应力，为后续的金刚石薄膜生长和应用有极大的推进作用。

A New Type of Diamond Substrate Structure, Cutting Technology and Its Application

The invention discloses a new type of diamond substrate structure, which comprises a single crystal diamond substrate block, a swallow-tail groove is arranged on the growth surface of the single crystal diamond substrate block, and a swallow-tail groove is a long strip groove, which extends from one end of the growth surface to the opposite end of the growth surface and runs through the growth surface; the longitudinal section of the swallow-tail groove is trapezoidal, and the upper and bottom of the trapezoidal groove are located on the growth surface; In the process of diamond growth by transverse epitaxy, the dislocation density and internal stress of diamond grown by epitaxy can be effectively reduced, which will greatly promote the subsequent growth and application of diamond films.

【技术实现步骤摘要】
一种新型金刚石衬底结构、切割工艺及其用途
本专利技术属于半导体器件领域，尤其涉及一种新型金刚石衬底结构、切割工艺及其用途。
技术介绍
现有的提高同质金刚石生长质量的方法主要采用金刚石横向外延生长技术，该技术可以有效降低金刚石膜的内部应力以及晶格缺陷。目前，金刚石的横向外延技术主要是在金刚石表面做图形化处理，具体的分为金刚石表面刻蚀凹型结构或者金刚石表面沉积生长阻挡层两种图形化方法。当采用金刚石表面沉积生长阻挡层的方法进行图形化时，虽然可以有效的阻挡阻挡层下方位错的外延，但是由于在阻挡层和外延金刚石接触部位为异质外延，该处金刚石的质量仍然不佳。而在金刚石表面有凹槽图形化的样品上进行横向外延时，可以有效的克服这方面的问题。现有技术中，在金刚石表面制造凹槽的方法有：ICP干法刻蚀、湿法腐蚀等。但是，这些方法刻蚀速率十分的慢，刻蚀深度十分有限，加工效率低，加工工序复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型金刚石衬底结构、切割工艺及其用途，以减少金刚石表面制造凹槽的时间，提高加工效率。本专利技术采用以下技术方案：一种新型金刚石衬底结构，包括单晶金刚石衬底块，单晶金刚石衬底块的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型金刚石衬底结构，其特征在于，包括单晶金刚石衬底块(1)，所述单晶金刚石衬底块(1)的晶向为<001>，且其生长面上开设有燕尾槽(2)，所述燕尾槽(2)为长条形槽，其由所述生长面的一端延伸至其相对的另一端，并贯穿所述生长面；所述燕尾槽(2)的纵截面为梯形，且所述梯形的上底位于生长面上。

【技术特征摘要】
1.一种新型金刚石衬底结构，其特征在于，包括单晶金刚石衬底块(1)，所述单晶金刚石衬底块(1)的晶向为<001>，且其生长面上开设有燕尾槽(2)，所述燕尾槽(2)为长条形槽，其由所述生长面的一端延伸至其相对的另一端，并贯穿所述生长面；所述燕尾槽(2)的纵截面为梯形，且所述梯形的上底位于生长面上。2.如权利要求1所述的一种新型金刚石衬底结构，其特征在于，所述燕尾槽(2)的数量至少为两个，且任意相邻两个所述燕尾槽(2)互相平行、间距相等。3.如权利要求1或2所述的一种新型金刚石衬底结构，其特征在于，所述单晶金刚石衬底块(1)为长方体。4.如权利要求3所述的一种新型金刚石衬底结构，其特征在于，所述梯形的腰与下底的夹角为α，且满足0°＜α＜90°，所述下底长度＞1nm。5.一种新型金刚石衬底切割工艺，其特征在于，切割后形成权利要求1-4任一所述的新型金刚石衬底结构，由以下步骤完成：将单晶金刚石衬底块(1)进行表面超声清洁并干燥，将干燥后的单晶金刚石衬底块(1)置于支撑平台上，使其切割面朝向微米水导激光光束；通过支撑平台旋转所述单晶金刚石衬底块(1)，使单晶金刚石衬底块(1)的切割面与所述微米水导激光光束成的夹角为α，0°＜α＜90°，启动微米水导激光光束切割并在所述切割面上形成一个或多个第一切割槽(2-1)，所述第一切割槽(2-1)的纵截面为平行四边形；复位并反向旋转所述单晶金刚石衬底块(1)，使单晶金刚石衬底块(1)的切割面与所述微米水导激光光束成的夹角为α，启动所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓凡，王宏兴，王艳丰，魏强，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61